4-20mA電流信号的(de)傳送距離有限制嗎

        有的(de)人(rén)可(kě)能會說:發送4-20mA.DC電流信号的(de)儀表都具有恒流特性，采用(yòng)電流源傳送，其精度與導線的(de)電阻不是無關嗎?既然這(zhè)樣還(hái)用(yòng)討(tǎo)論4-20mA.DC信号的(de)傳送距離嗎?

　　但以上的(de)說法是針對(duì)特定條件而言的(de)，應看到當儀表供電電源電壓低至一定程度或導線電阻大(dà)到一定程度時(shí)，4-20mA.DC電流傳送信号将産生誤差。因此我們討(tǎo)論的(de)是4-20mA.DC信号在保證規定的(de)精度下(xià)的(de)傳送距離，討(tǎo)論傳送距離實質就是确定電流源儀表連接導線的(de)最大(dà)長(cháng)度。

       電動單元組合儀表的(de)變送器、調節器、電氣轉換器、操作器等單元，在最低供電電壓(22.8V)時(shí)允許的(de)導線電阻，曾列過一個(gè)表格供用(yòng)戶參考，由于其還(hái)有現實意義，特把此表格提供如下(xià)。  

　　看了(le)以上的(de)計算(suàn)及表格，有的(de)網友會說，我的(de)現場(chǎng)實際接線長(cháng)度并不太長(cháng)，但在使用(yòng)中仍無法正常使用(yòng)，哪又是什(shén)麽原因呢(ne)?究其原因，可(kě)能是：
　　1．電流傳送信号導線過長(cháng)時(shí)，沒有采取必要的(de)屏蔽措施，或者沒有遵守一點接地規則而引入了(le)幹擾。
　　2．在一個(gè)系統中應選擇電位最低的(de)一點作爲信号的(de)公共點，在電單儀表中，24V電源的(de)負線電位最低，它就是信号公共線。因此在電流傳送的(de)一對(duì)信号線中，其電位較低的(de)一根，即信号負線應在發送儀表的(de)輸出處與24V負線相連。如果接線錯誤或漏接而造成信号負線浮空而引入了(le)幹擾。

　　決定電流源儀表導線長(cháng)度的(de)參數有:負載電阻RL及連接導線的(de)電阻r；供電電壓Vo及其波動範圍△V;
　　儀表的(de)最大(dà)輸出電流Imax;儀表能維持最大(dà)工作電流時(shí)的(de)最低供電電壓Vmin。
　　已知:RL=250Ω，
　　Vo= 24V.DC 其允許誤差爲24V +10% -5%,
　　電源允許波動△V=24V*5%=1.2V,
　　Imax= 20mA =0.02A,
　　最低供電電壓Vmin各種型号儀表的(de)此值是不相同的(de)，因爲這(zhè)個(gè)參數還(hái)與電子元件的(de)特性有關系，從産品樣本來(lái)看，有的(de)儀表最低的(de)可(kě)達12V(但是指無負載時(shí))，大(dà)多(duō)儀表在15--17V之間的(de)居多(duō)；在此筆者取16.28V。
　　即 Vmin= 16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
　　則連接導線的(de)電阻 r= 24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω
　　儀表連接電線用(yòng)的(de)是銅線，其截面大(dà)多(duō)選擇S=1.5和(hé)0.8mm2的(de)居多(duō)，在《電工手冊》上有銅電線在20℃和(hé)75℃時(shí)的(de)電阻系數，在選擇銅導線時(shí)應考慮到使用(yòng)現場(chǎng)的(de)環境情況，因此最好選擇75℃時(shí)的(de)電阻系數來(lái)計算(suàn)較妥。已知t=75℃時(shí)銅的(de)電阻系數ρ=0.0217Ω.mm2/m。
　　根據L=Sr/ρ 就可(kě)計算(suàn)出銅導線的(de)最大(dà)長(cháng)度。
　　用(yòng)标稱截面1.5mm2導線時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m
　　用(yòng)标稱截面0.8mm2導線時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m
　　因爲儀表的(de)接線往返是兩根線，所以計算(suàn)結果應除2即:
　　用(yòng)标稱截面1.5mm2導線時(shí)L1=5253.5／2=2626m
　　用(yòng)标稱截面0.8mm2導線時(shí)L2=2801.8／2=1400m
　　在實際應用(yòng)中決定導線的(de)真實長(cháng)度要比計算(suàn)值略低才行，因爲電線的(de)标稱截面幾乎都是偏高(gāo)的(de)。如果遇到現場(chǎng)距離超過上述的(de)長(cháng)度時(shí)，可(kě)采取以下(xià)措施:增大(dà)電線的(de)線徑，來(lái)減少導線電阻；适當調高(gāo)儀表的(de)供電電壓。